Адаптивная система управления процессом резания

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИГРАНИ

ИЗОБРЕТЕН И

И АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, санд-ву (22) Заявлено 26.04.77 (21) 2480176/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.06.7ЯБюллетень И

Дата опубликования описания 08.06

Государстовнный комитат. СССР оо делам изоорвтоннй н открытий (72) Авторы изобретения

A. Q. Макаров, В. A. Новицкий и Q. И. Рюков (71) Заявитель

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (54) АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

HPOUECCON РЕЗАНИЯ

Изобретение относится к области машщтостроения и предназначено ддя поддержания оптимальных режимов резания.

Известна адаптивная система управце ния процессом резани, содержашая датчик термо-ЭБС, устройство сравнения, усилитель разностного сигнала, исполнительный механизм и задатчик. В этой системе управление процессом резания осушествляется путем измерения термо-ЭОС и сравнения измеренного значения с заданным. При их рассогласования регулятор системы устраняет это расс тпасование путем изменения режимов резания - либо скорости, либо подачи 111.

Недостатком указанной системы является невозможность определения оптимального режима резания.

Целью изобретения является устранение указанного недостатка.

Поставленная цель достигается тем, что система снабжена датчиком скорости резания, измерителем оптимальной скоРости, блоком управления режимами, ге нератором ступенчатого напряжения н коммутатором, причем выходы датчиков термо-ЭЙС н скорости резания подключены к входам измерителя оптимальной скорости, выходы которого соединены с входами устройства сравнения и блока управления режимамн, выходы последнего подкпючены к генератору ступенчатого напряжения и к управпяюшему входу коммутатора, а выход генератора соединен с входом коммутатора и с другим вхо дом устройства сравнения, выход которого подключен к другому входу коммутатора, выход которого подсоединен к входу усилителя.

На фиг. 1 показана блок-<=хема системы; на фпг. 2 — вариант схемы измерителя оптимальной скорости резания.

Система состоит из датчика термо-3QC 1 и датчика 2 скорости резания, включенных на вход измерителя 3 оптимальной скорости резания, выход которого соединен с блоком 4 Управления режимами. Пругой выход измерителя 3

С (260 1 5

ОГ гимальнОЙ скорости пОдк>((очеп к orr>(o му из ВходОВ устроЙства с(>ав((епн>(:2.

Выходь> блока 4 управления режимами соединены с управляющим входом генератора 6 ступенчатого напряжения и с управляющим входом коммутатора 7. Выход генератора 6 ступенчатого нап(2жкения пОдкл10чен к Одному !зходу устро(йст ва сравнения 5 и к одному входу коммутатора 7. Выход коммутатора 7 соединен со входом усилителя 8, выдающим управляющий сигнал на исполни гельный механизм 9. Измеритель 3 оптимальной скорости резания состоит нз усилителя 10, соединенного со входом фазового модуля1 1, Bbrl<0> IKOTOp01"0 IIO(IE>110 I&II K входу частотного детектора 12. Генератор опорной частоты 13 управляет фазо-.

Выми моду-ляторами 1 1, 1 4. Выходы частотных детектороВ 12, 15 подключены к соотВетствуюшим Входам де.п:тельного устройства 16, выход которого соединен со Входом нуль-детектора 17. Нуль-де= тектОр 17 управг(яет лОГическим „, стрОЙством блока 4 управле(пы ре>кимаь-..

Система работает В двух режима(ах: В режиме измерения оптималыюп скорости резания и и режиме поддержания OBT(I.мальнОЙ скОрости В BB((GB((bFi. п(зеде*лах.

Режим измерения оптимачьной скорости резания устанавливается подачей .сигнала 18 на блок 4 управления режимами ВыхОднОЙ сигнал колорОГ0 за йускает генератор с*гупенчатого напря-= жения 6, выдающий имгульсы напряжения определенной длительности и амплитуды.

Исполнительный механизм 9 управляется уровнем сигнала, поэтому каждому импульсу генератора 6 будет соотвечствовать определенная скорость вращсння при. иода главного движе(пля, что равнозначно режимам резания с разными скоростями. В течение дли гельнОсти ОднОГО импульса измер(лтель 3 ОпчимальнОЙ

cKopocTI(резания Обрабатывает полу лен*" ные сигналы, поступаюшпе с датчиков

1 и 2, и В случаю отклонения текущего значения скоросгн от оптимальной выдает сигнал управления ца блок 4, управляющий напряжением генератора 6, Если скорость резания равна оптиклалт ной, То измерите>(ь 3 Вь>дас > сигнал, запре>дающий изменение иапряже>н(я, при этом блок 4 у>(р(лвлен((я pG(K(>h(Güïi пер зклю чит коммутатор 7 в другое положение и система войдет В режим поддержания оптималыгой скорости резания.

Использование системы адаптивного управления процессом резания позволяет определять оптимальную скорость резания непосредственно В т(роцессе работы, резко сократить трудоемкость

Определения оптимальных скоростей резания и расходы >(G жаропрочнь>й и ин струментальный материалы, повысить производительность и снизить себес гон масть обработки.

Я а5

Лдаптивпая c((CTeh(G управления процессом резанця, содержащая датчик термо-AC, устройство сравнения, усилитель разпостного сигнала и исполнител1>ль>й меха(лиз1.(„0 т:(и ч а 10 ц1 а я с я тем, что, с целью автоматизации процесса установления оптималы>ой скорости резания и ведения процесса обработки на опти>,(а>(ь(льк режимах, система снаб5

1Î

2О

J 2 чо

Режим поддержания оптимальной скорости задается автоматически или подачей сигнала 19 i(G блэк 4, Поддержа(лие оптимальной скорости ocym0(:твляется по величине разности термо-ЗГ1(, измеряемой в процессе резания измерителем 3, и величиной напря.кен((я ступени Гецератопа 6, соответствующей оптимальной скорости. Разностный сигнал, сформированный устройством сравнен(>я 5, подается на вход усилителя 8, с которого поступает пает на исполнительный механизм 9.

Таким образом поддерживается оптимальныйй режи м ре зания.

Измеритель 3 оптимальной скорости резания работает следующим образом (см, фиг. 2), Сигнал с датчика термо-Э>(С усичивается усилителем 10, модулируется по фазе модулятором 11, детектируется час".отным детекгором 12 и подается на вход делительного устройства 16, которое Осуществляет деление сигнала -выход:а частотного детектора 12 на выходной сигнал с детектора 15. На вход фазового модулятора 14 подается сигнал с датчика 2 скорости резания.

Выходной сигнал фазового модулятора 14 детектируется àñòîòíûì детектором 15 и подается на другой вход делительногс устро(лства 16. ВыходнОИ сигнал с уст: рОйсч Ва 16,, пропОрцпОнальный частОтнО му от деления входных сигналов, подается на нуль-дел ктор 17, который изменяет свОе 00cToÿ(IIre кОгда еГО вхОднОЙ сигнал равен нул10, Формула изобретения ( (1

Риг.2

Составитель В. Ж панов

Редактор И. Карпас Техред Л. Алферова Корректор М. Вигула

Заказ 3045/12 Тираж 1221 Подписное

HHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/g

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 жена датчиком скорости ремипы, измерителем оптимальной скорости, блоком управления режимами, генератором ступенчатого напряжения и коммутатором, причем вь|ходы датчиков термо-ЗГ!С и скорости резания подключены к входам измерителя оптимальной скорости, выходы которого соединены с входами устройства сравнения и блока управления режимами, выходы последнего подключены к генератору ступенчатого напряжения и к управляюьдему входу коммутатора, а выход генератора соединен с входом коммутатора и с другим входом устройств сравне-ния, выход которого подключен к другому

5 входу коммутатора Q ВыхОд кОммутатора подсоединен к входу усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при експертизе

1. Адаптивное управление станками. !

О Под ред. Балакшина E). С. М, Машиностроение, 1973, с. 308.